新课标高三生物二轮复习专题课件学案9《变异和育种》.pptVIP

学案变异和育种 核心术语 记准 写准 理解透 把握内涵和外延 1 基因突变 基因重组 交叉互换 自由组合 2 染色体变异 染色体结构变异 染色体数目变异 染色体组 二倍体 多倍体 秋水仙素 花药离体培养 3 杂交 诱变 单倍体 多倍体 基因工程 育种4 基因组 基因突变 基因重组和染色体变异的比较 列表比较基因突变 基因重组和染色体变异 变异主体 类型及原理 发生时期 适用范围 产生结果 意义 育种应用和镜检 并思考下列问题 答案 1 判断分析 基因突变都可遗传 和 某基因突变其性状一定改变 答案错误 若为生殖细胞突变 是可遗传的 若为体细胞突变 一般不可通过有性生殖传递给后代 但某些植物可以通过无性生殖传递给后代 当某基因突变时 其性状未必改变的原因有以下几点a 若突变发生于真核生物基因结构的内含子内 此基因转录的信使rna仍未改变 但前体rna改变 因而合成的蛋白质也不发生改变 此时性状不改变 b 若突变发生后 引起了信使rna上的密码子改变 但由于一种氨基酸可对应多个密码子 若该改变了的密码子与原密码子仍对应同一种氨基酸 此时突变基因控制的性状也不改变 c 若基因突变为隐性突变 如aa中其中一个aa 此时性状也不改变 2 三种可遗传变异是否在所有生物中都可以发生 答案不是 可遗传变异的三种来源是针对于整个生物界而言的 而对某一具体的生物而言不一定都能发生 基因突变可发生于病毒 原核生物 真核生物 并非仅发生在真核生物的有丝分裂和减数分裂的间期 基因重组只发生于真核生物的有性生殖过程中 而在病毒 原核生物和真核生物的无性繁殖过程中不会发生 染色体变异只发生于真核生物中 3 如何判断某变异性状是否是可遗传的变异 答案判断某变异性状是否是可遗传的变异 可通过设计合理杂交实验 确定该变异性状能否在后代中表现 而对植物而言 还可采用营养繁殖进行确认 4 同源染色体非姐妹染色单体间的交叉互换属于易位 染色体结构变异 吗 答案不是 同源染色体非姐妹染色单体之间的交叉互换 只改变了非等位基因间的连锁关系 实现了基因重组 并未改变染色体的形态 大小及基因数目 所以不属于染色体结构的变异 改编题 下列与变异有关的叙述中 正确的是 a 子代的性状分离是基因重组的结果b 用二倍体植物的花药离体培养 能得到叶片和果实较小的单倍体植物c 肺炎双球菌抗药性的变异来源有基因突变 基因重组和染色体变异三种类型d 若蝗虫的两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因不完全相同 其原因最可能是发生过交叉互换关键信息 性状分离 基因重组 花药离体培养 果实 肺炎双球菌 染色单体 交叉互换 d 知识依据基因突变 基因重组 染色体变异与减数分裂完整分析例如 黄色黄色 绿色 出现了性状分离 这是一种一对相对性状的遗传现象 而不属于重组 所以a错误 二倍体的单倍体植株高度不育 不可能结果 所以b错误 肺炎双球菌是一种细菌 属于原核生物 细胞内无染色体 不可能出现染色体变异 也不可能出现基因重组 其变异来源只能是基因突变 所以c错误 两个次级精母细胞中由一个着丝点相连的两条染色单体所携带的基因本应相同 若不同只有交叉互换的可能性最大 因基因突变频率比较低 其可能性较低 所以d正确 列表比较二倍体 单倍体和多倍体 染色体组 来源 自然成因 植株特点和举例 并思考下列问题 答案二倍体 多倍体 单倍体的比较 染色体组及二倍体 单倍体 多倍体 1 如何判断某生物体细胞中染色体组数目 答案 根据染色体形态判断 细胞内形态 大小相同的染色体有几条 则该细胞中就含有几个染色体组 如图 每种形态的染色体有3条 则该细胞中含有3个染色体组 根据基因型判断 在细胞或生物体的基因型中 控制同一性状的相同基因或等位基因出现几次 该细胞或生物体中就含有几个染色体组 例如 基因型为aaaabbbb的细胞或生物体 含有4个染色体组 也可以记作 同一个字母不分大小写重复出现几次 就是几倍体生物 根据染色体数目和染色体形态推算含有几个染色体组 染色体组数 如图 共有8条染色体 染色体形态数 形态大小不相同 为2 所以染色体组数为8 2 4个 染色体数目染色体形态数 2 如何判断二倍体 单倍体和多倍体 答案 由受精卵发育而成的个体 含有几个染色体组 就叫几倍体 由配子发育而成的个体 不论含有几个染色体组 都称为单倍体 a 单倍体可理解为 单一 的配子 不经过两两结合 直接发育而成的个体 b 单倍体是生物个体 而不是配子 所以精子 卵细胞 花粉属于配子 但不是单倍体 09 济宁5月模拟 下图为果蝇体细胞染色体图解 以下叙述错误的是 a 从染色体组成分析 如图所示的果蝇可以产生16种配子b 图中所示的细胞具有两个染色体组 其中y染色体上的基因并不全是控制性别的基因c 对此果蝇进行基因组测序时需要检测5条染色体上基因的脱氧核苷酸排列顺序d x 或y 四条染色体携带了控制果蝇生长发育所需的全部遗传信息 c 关键信息 染色体图解 知识依据减数分裂 染色体组概念 性染色体的特点 基因组测序完整分析图示果蝇体细胞中含有4对染色体 同源 所以从染色体组成分析 该果蝇可以产生24 16种配子 所以a正确 y染色体与性别有关 但其上的基因 并非都控制性别 譬如说果蝇的刚毛和截毛是由位于x和y上的一对等位基因控制 而这对相对性状并非果蝇性征 所以b正确 基因组测序时需要检测5条染色体上dna的脱氧核苷酸排列顺序而并非仅测其中的基因 所以c错误 依据染色体组的概念 可知一个染色体组中已携带了控制果蝇生长发育的全部遗传信息 所以d正确 几种育种方法的比较 比较分析杂交育种 诱变育种 单倍体育种 多倍体育种 基因工程育种 原理 常用方式 优点 缺点 育种程序 并思考下列问题 答案 1 如何根据不同的育种要求选择不同的育种方法 答案 将两亲本的两个不同优良性状集中于同一生物体上 可利用杂交育种 亦可利用单倍体育种 要求快速育种 则运用单倍体育种 要求大幅度改良某一品种 使之出现前所未有的性状 可利用诱变育种和杂交育种相结合的方法 要求提高品种产量 提高营养物质含量 可选用多倍体育种 2 现有基因型为bbee和bbee的两种植物或动物 欲通过杂交育种方式来培育基因型为bbee的植物或动物品种 请用图解表示育种过程 体会动植物杂交育种的区别 答案由图解可知二者主要区别点是 植物杂交育种中纯合子的获得一般通过逐代自交的方法 而动物杂交育种中纯合子的获得一般通过测交的方法 改编题 玉米 2n 20 是重要的粮食作物之一 已知玉米的高秆 易倒伏 a 对矮秆 抗倒伏 a 为显性 抗病 b 对易感病 b 为显性 控制上述两对性状的基因分别位于两对同源染色体上 现有两个纯合的玉米品种甲 aabb 和乙 aabb 据此培养aabb品种 根据材料分析回答 1 由品种aabb aabb经过a b c过程培育出新品种的育种方式称为 f2的高秆抗病玉米中纯合子占 2 将图1中f1与另一玉米品种丙杂交 后代的表现型及其比例如图2所示 则丙的基因型为 3 过程e常采用由aabb得到ab个体 与过程a b c的育种方法相比 过程a e f的优势是 与过程g的育种方式相比 过程d育种的优势是 4 上述育种方法中 最不容易获得矮秆目标品种的是 原因是 杂交育种 1 9 aabb 花药离体培养 明显缩短育种年限 能定向改造生物性状 g 诱变育种 基因突变的频率较低 而 且是不定向的 5 欲使玉米中含有某种动物蛋白成分可采用上述 育种方法 若现有玉米均为晚熟品种 欲培育早熟品种可采用 方法 6 在一块高秆 纯合子 玉米田中 发现了一株矮杆玉米 请设计实验方案探究该性状出现的可能的原因 简要写出所用方法 结果和结论 d 基因工程 g 诱变育种 将矮秆玉米与高秆玉米杂交 如果子一代为高秆 子二代高秆 矮秆 3 1 或出现性状分离 则矮秆性状是基因突变造成的 否则 矮秆性状是环境引起的 或矮秆玉米与高秆玉米种植在相同环境条件下 如果两者未出现明显差异 则矮秆性状是环境引起的 否则 矮秆性状是基因突变的结果 关键信息 图1 和 图2 中信息知识依据育种方式和流程 基因型判断与概率计算和变异类型的探究完整分析图1中由甲品种与乙品种经a b c过程培育出新品种的育种方式为杂交育种 经a e f过程培育出新品种的育种方式为单倍体育种 经g过程培育出新品种的方式为诱变育种 d过程则为基因工程育种 高秆抗病个体为a b 占f2的 纯合子为aabb占f2的 所以高秆抗病个体中纯合子占 根据图2 高秆 矮秆 1 1 抗病 易感病 3 1 丙的基因型为aabb 生物个体在个体发育过程中 不仅要受到内在因素基因的控 制 也要受到环境因素的影响 由遗传物质发生改变引起的变异可以遗传的 单纯是由于环境改变引起的变异 没有改变内部的遗传物质 是不可遗传的 因此可通过杂交方法观察矮秆性状能否遗传或将矮秆个体与高秆个体在相同且适宜的条件下种植 自交 观察矮秆个体后代是否仍为矮秆 1 无子西瓜和无子番茄的区别 2 澄清 可遗传 与 可育 1 确认是否为可遗传变异的唯一标准是看 遗传物质是否发生变化 2 可遗传 可育 三倍体无子西瓜 骡子 单倍体等均表现 不育 但它们均属可遗传变异 其遗传物质已发生变化 若将其体细胞培养为个体 则可保持其变异性状 这与仅由环境引起的不可遗传变异有着本质区别 如无子番茄的 无子 原因是植株未授粉 由生长素促进了果实的发育 这种 无子 性状是不可以保留到子代的 将子代番茄进行组织培养时 若能正常授粉 则可结出 有子果实 3 三种可遗传变异与生物种类 细胞分裂和进化的关系 4 基因组与染色体组 1 基因组是指细胞中dna分子所携带的全部遗传信息 包括核基因组 线粒体基因组和叶绿体基因组 人类基因组一般指核基因组 2 染色体组则指细胞中的一组形态 大小各不相同的非同源染色体 相当于二倍体生物配子中的染色体数 人类的一个染色体组应包含23条染色体 即22条常染色体 x染色体或22条常染色体 y染色体 3 在无性别分化的生物中 如水稻 玉米等一个单倍体基因组 一个染色体组 但在有性别分化的生物中因其性染色体不同 其单倍体基因组则应为 n条常染色体 2条异型性染色体 如人类的一个染色体组应为 22条常染色体 x 或y 染色体 共计23条染色体 而人类的一个单倍体基因组则应为 22条常染色体 x y 共计24条染色体 一 选择题1 09 临沂一模 下列有关基因突变的叙述中 正确的是 a 基因突变就是dna分子中碱基对的替换 增添 缺失和重组b 基因突变就会导致生物变异c 基因突变只能发生在真核细胞中d 基因突变是有害还是有利主要看该突变对于生物生存的影响解析基因突变不含碱基对的重组 基因突变发生的位置 密码子的简并性等决定了基因突变不一定引起性状的改变 基因突变发生在dna复制过程中 不仅真核细胞中可以发生 原核细胞中也可以发生 d 2 09 北京海淀区 有关基因突变的叙述 正确的是 a 所有生物的基因发生突变的概率无差异b 环境因素可诱导基因朝某一方向突变c 一个基因可以向多个方向突变d 只有减数分裂过程中的基因突变才遗传给后代解析不同生物的基因突变频率不同 基因突变是不定向的 一个基因可以向多个方向突变 减数分裂过程中的基因突变可以通过有性生殖遗传给后代 而有丝分裂过程中的基因突变可以通过无性生殖由体细胞遗传给后代 c 3 改编题 某原核生物因一个碱基对突变而导致所编码蛋白质的一个脯氨酸 密码子有ccu ccc cca ccg 转变为组氨酸 密码子有gau cau 基因中发生改变的是 a g c变为t ab a t变为c gc 鸟嘌呤变为胸腺嘧啶d 胞嘧啶变为腺嘌呤解析由两种氨基酸的密码子比较 mrna中a变成c 所以模板中t变成g 所以选b b 4 09 淄博模拟 下列情况引起的变异属于基因重组的是 非同源染色体上非等位基因的自由组合 一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上 同源染色体的非姐妹染色单体之间发生局部交换 dna分子中发生碱基对的增添 缺失或改变a b c d 解析基因重组有两种情况 一是在减数第一次分裂的四分体时期同源染色体的非姐妹染色单体之间发生的交叉互换 二是减数第一次分裂后期非同源染色体上的非等位基因的自由组合 c 5 09 淄博模拟 下列关于染色体组 单倍体和二倍体的叙述 不正确的是 a 一个染色体组中不含同源染色体b 由受精卵发育成的 体细胞中含有两个染色体组的个体叫二倍体c 单倍体生物体细胞中不一定只含有一个染色体组d 人工诱导多倍体的唯一方法是用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗解析用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗是获得多倍体的常用方法 但不是唯一方法 也可以用低温处理得到 d 6 09 郑州模拟 利用某种植物的花粉进行组织培养得到的植物体基因型为aabb 这种植物正常体细胞的染色体组成是 解析根据花粉的基因型aabb可以推出花粉为二倍体 则产生花粉的植物正常细胞为四倍体 d 7 09 江苏卷改编 在某二倍体生物的细胞分裂过程中出现了甲 乙2种变异 甲图中英文字母表示染色体片段 下列有关叙述错误的是 a 甲图中发生了染色体结构变异 增加了生物变异的多样性b 乙图中出现的这种变异属于染色体变异c 甲 乙两图中的变化只会出现在有丝分裂中d 甲 乙两图中的变异类型都可以用显微镜观察检验解析本题考查的是染色体变异 甲图中发生的是染色体变异 属于染色体某一片段位置颠倒 属于染色体结构的变异 乙图中属于在着丝点分裂时 两条姐妹染色单体移向了同一极 使子细胞中染色体多了一条 也属于染色体变异 染色体可以用显微镜观察到 而c选项中乙图只会出现在有丝分裂中 甲图可是减数分裂也可是有丝分裂 答案c 8 下列有关基因突变 基因重组和染色体变异的叙述 不正确的是 a 三倍体无子西瓜的培育过程利用了染色体变异的原理b 基因突变 基因重组和染色体变异决定了生物进化的方向c 基因重组可以产生新的基因型d 基因突变不一定都会引起生物性状的改变 b 9 改良缺乏某种抗病性的水稻品种 不宜采用下列哪种方法 a 诱变育种b 单倍体育种c 基因工程育种d 杂交育种解析单倍体育种能使杂合子迅速纯合化 但不能产生新的性状 b 10 09 南京调研 用纯种的高秆 d 抗锈病 t 小麦与矮秆 d 易染锈病 t 小麦培育矮秆抗锈病小麦新品种的方法如下 下列有关此育种方法的叙述中 正确的是 a 过程 的作用原理为染色体变异b 过程 必须经过受精作用c 过程 必须使用生长素处理幼苗d 此育种方法可选出符合生产要求的品种占1 4解析过程 表示杂交 其原理为基因重组 因此a选项错误 过程 常用的方法为花药离体培养 所以b选项不正确 过程 必须使用秋水仙素处理幼苗 因而c选项也不正确 d 11 09 南京调研 下列与变异有关的叙述中 正确的是 a 三倍体西瓜不能形成正常的配子 是因为秋水仙素抑制纺锤体的形成b 子代的性状分离是基因重组的结果c 用二倍体植物的花药离体培养 能得到叶片和果实较小的单倍体植物d 诱变育种和杂交育种均可形成新的基因型解析诱变育种能产生新的基因 从而产生新的基因型 而杂交育种中经过基因重组也能形成新的基因型 但不能形成新的基因 d 12 09 青岛质检 如图为某生物细胞减数分裂时 两对联会的染色体之间出现异常的 十字型结构 现象 图中字母表示染色体上的基因 据图进行推断 错误的是 a 此种异常缘于染色体的结构变异b 该生物产生的异常配子很可能有haa或hbbc 该生物的基因型为hhaabb 一定属于二倍体生物d 此种异常可能会导致生物体的可育性下降 c 二 非选择题13 09 杭州质检 果蝇是非常好的遗传实验材料 请结合相关知识分析回答 1 图a和图b表示果蝇甲和果蝇乙某染色体上的部分基因 注 果蝇甲和果蝇乙是亲子代关系 请据图回答 图a中的朱红眼基因与深红眼基因是关系 与图a相比 图b发生了 图a染色体上所示基因所控制的性状不一定能在甲果蝇身体中全部观察到 可能的原因是 a b 非等位基因 染色体结构的变异 倒位 染色体片段颠倒 当出现杂合子时 隐性基因不能表达 基因的表达与环境 因素有关 2 果蝇的圆眼 a 对棒眼 a 为显性 基因位于x染色体上 长翅 b 对残翅 b 为显性 基因位于常染色体上 一只雄蝇基因型为bbxay 某精原细胞减数分裂后产生了一个bbbxa的精子 同时产生的另三个精子的基因型应为 3 遗传学上将染色体某一区段及其带有的基因一起丢失的现象叫缺失 若一对同源染色体中两条染色体在相同区域同时缺失叫缺失纯合子 若仅一条染色体发生缺失而另一条正常叫缺失杂合子 缺失杂合子的生活力降低但能存活 缺失纯合子常导致个体死亡 bxa y y 现有一红眼果蝇xay与一白眼果蝇xaxa杂交 子代中出现一只白眼雌果蝇 请采用两种方法判断这只白眼果蝇是由于缺失造成的 还是由于基因突变引起的 方法一 方法二 取该果蝇有分裂能力的细胞制成装片 显微镜下观察染色体结构 若染色体正常 可能是基因突变引起的 反之可能是染色体缺失引起的 选该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为1 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于基因突变引起的 若杂交子代中雌果蝇数与雄果蝇数比为2 1 则这只白眼雌果蝇的出现是由于缺失造成的 解析图a中的朱红眼基因与深红眼基因是位于一对同源染色体上的非等位基因 图b中基因的种类与图a中的相同 但基因的排列顺序发生了改变 可能是图b中的染色体发生了结构变异 当出现杂合子时 隐性基因不能表达 另外基因的表达与环境因素有关 由于这两个原因导致a染色体上所示基因所控制的性状不一定能在果蝇甲身体中全部观察到 2 因该雄蝇基因型为bbxay 减数分裂后产生一个精子基因型应为bbbxa 则可推断是由于减数第一 二次分